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深水网格式锚碇网箱水动力特性研究

陈昌平  
【摘要】: 为缓解海洋捕捞业的巨大压力,实施海洋渔业可持续发展战略,近年来深水网箱养殖在沿海地区已被广泛应用。深水网箱养殖的规模化、集约化和产业化已成为渔业结构调整的重要方向。由于深水网箱所处的海洋环境恶劣复杂,要求网箱系统具备较强的抗风浪能力,以保证整个网箱系统安全工作,尽可能地减少渔民的损失。在我国深水网箱国产化过程中,网箱锚碇系统的设计及在特定锚碇系统形式下网箱的水动力特性研究是首先要面对的问题。本论文研究工作依托国家自然科学基金项目及“863”计划合作项目。 论文研究内容共有七部分组成:第一部分为绪论,主要介绍论文研究背景、国内外、深水网箱发展概况及研究进展。第二部分对网箱系统的各组成部分进行了物理模型试验设计。第三部分通过对四点锚碇、水下网格锚碇的网箱模型试验结果的统计分析,对深、水网箱的锚碇形式及波、流作用方向提出了合理建议。第四部分研究内容为设计了水下:网格式锚碇6种网箱组合模型,在单纯流作用情况下,测试了各模型网箱网前、网内及网后的流速值,通过统计分析研究了网格式锚碇网箱的阻流效应,为后续的数值模拟提供了流场成果。第五部分介绍了水下网格式锚碇网箱数值模拟的基本方法。第六部分利用数值模拟及模型试验相结合的方法对单个水下网格式锚碇网箱在单纯流、单纯波及波流共同作用情况下的水动力特性分别进行了研究,分析了网箱网格下潜深度及波流入射角度对网箱水动力特性的影响。第七部分设计了一种由两个单体网箱组合而成的水下网格式锚碇网箱模型,利用数值模拟及模型试验相结合的方法分析了组合式网箱在单纯流、单纯波及波流共同作用情况下网箱的水动力特性,并与单体网箱在相同工况下的水动力特性进行了比较。文章最后对本文取得的主要研究成果进行了总结,同时对今后深水网格式锚碇网箱水动力研究发展进行了展望。


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